Vízminták szennyezői a környezetben Gyógyászati és háztartásban használt higiéniás termékek Pharmaceuticals and Personal Care Products (PPCPs)  emberi és állatorvosi használatban lévő gyógyszerek (vényköteles és vény nélküli)  antibiotikumok  szteroidok és hormonok  diagnosztikai anyagok  illatanyagok  UV szűrők  tartosítószerek (különböző parabének)

A PPCPk nem szabályozott vízszennyezők- általánosságban Egy átlagos felnőtt naponta több, mint 100 különféle szintetikus adalékanyaggal kerül érintkezésbe és ezen hatások összeadódnak A Washingtoni Környezetvédelmi Munkacsoport (EWG) adatbázisa több, mint 14,800 ilyen vegyületet tartalmaz Az Egyesült Királyságban (2000) a receptre felírt leggyakrabban használt 25 hatóanyag mindegyike ≥ 10 t/év A három legfőbb: acetaminofen, metformin, ibuprofén ≥ 100t/év ban Magyarországon több,mint10 millió doboz nem szteroid típusú gyulladásgátló fogyott. Fastum gél, Aleve, Nurofen, Cataflam, Algoflex

? ? A gyógyszermaradványok sorsa Budapesten m 3 naponta m 3 naponta

Diklofenák toxikus hatása  Prof. J. Lindsay Oaks és munkatársai (Washington állami egyetem) azt állapították meg, hogy a nagymértékű populációcsökkenés szorosan összekapcsolható a diklofenák mérgezéssel (“Diclofenac Residues as the Cause of Vulture Population Decline in Pakistan,” Nature, 28 January 2004).  Ennek oka, hogy Indiában a szarvasmarháknál alkalmazták a diklofenákot, és ezen állatok elhullott tetemei a keselyűk fő táplálékforrása volt és így bekerült a biológiai táplálékláncba is.  től Indiában az állatorvosi kezeléseknél diklofenák helyett ketoprofént és meloxikamot kezdtek el használni.  Az 1990-es évek elején azt tapasztalták Dél- Ázsiában, főleg Pakisztán, Nepál és India területén, hogy drámaian lecsökkent a fehérhátú keselyűpopuláció (97 %).

A nem-szteroid gyulladáscsökkentők szerkezete Ibuprofén Naproxén Ketoprofén Diklofenák

A víz Létfontosságú (az ember közel %-a víz) A Föld vízkészletének 97 %-a tengervíz, ami fogyasztásra alkalmatlan A vízkészlet közel 1 %-a áll rendelkezésre a fogyasztók, mezőgazdaság és az ipar számára (folyók, víztározók, talajvízforrás) 2025-re akár az emberiség 2/3-a küzdhet vízhiánnyal

Szennyvíz beáramlása a természetes vizekbe A folyókba és tavakba 300 milliárd liter szennyvíz kerül. Évente több mint 120 millió tonna mosószert és kozmetikumot használunk fel. A budapesti szennyvíz kb. 51 %-a tisztított csak.

Szennyvíz befolyóban: Csak az eredeti gyógyszermolekulát (1-10%)? Az eredeti drog és metabolitjai, illetve konjugátumai összegét? Szennyvíz kifolyóban: gyógyszermolekula maradványok biodegradáció termékei (mikrobiális metabolizáció) szennyvíz iszapon adszorbeált komponensek Felszíni vizek, talajvíz Mit mérünk valójában?

Mintaelőkészítés Minta 3 L víz ivóvíz szennyvíz Duna víz Szűrés 1,60 µm pórusátmérőjű üvegszürő papíron pH beállítás pH 4 3., Elúció A B C n-hexán etil –acetát metanol (5 ml) (5 ml) (14ml) Szilárd fázisú extrakció (SPE) Oasis HLB szorbens 1., Kondicionálás A B C D n-hexán etil –acetát metanol deszt.víz (5 ml) (5 ml) (10ml) (10ml) Kétlépcsős származékká alakítás GC-MSGC-MS-MS Gázkromatográfiás mérés tömegspektrometriás detektálással Minták szárazra párolása 2., Mintafelvitel

Szilárd fázisú extrakció – Solide Phase Extraction (SPE)

Lépések

SPE töltetek Fordított fázisú C18, C8, C6, C4, C2 Normál fázisú Szilikagél, aluminium-oxid, diol, amino, ciano, fenil Ioncserés SAX, SCX Polimer gyanták Sztirol-divinil-benzol kopolimer Oasis HLB Vegyes Fordított fázis + ioncserés, Oasis MCX, Oasis MAX

Pore Size (nominal): 80 Å Particle Size: 30 µm [or 60 µm for LP grade] Surface Functionality: m-Divinylbenzene & N- vinylpyrrolidone copolymer Oasis® HLB (hydrophilic-lipophilic-balance)

1, Töltet tömeg (bed mass) Szilika – töltet tömeg 5%-a a kapacítása (100 mg – 5 mg anyagot köt). Polimer töltetek – nagyobb felület → nagyobb kapacitás (2-3×) → % 2, Töltet térfogat = pórusok közötti tér + pórustérfogat Kondicionálás, mosás és eluálás térfogata = 4-8 × töltet térfogatnak Szilika – 150 μl/100mg ~ 1,2 ml Polimer – 250 μl/100mg ~ 2 ml

Oszlopok előkészítése extrakcióra A vizek pH értékének beállítása Az extrakció Az extraktumot tartalmazó oszlopok szárítása

Mintaelőkészítés (1L → 3L) Dúsítási faktor: max. 3x Mintabeviteli lépés (nagy térfogatú mintainjektálás) Analizálandó minta mennyisége: max x Detektálás (MS/MS alkalmazása) Kimutatási határ csökkentése: irodalom alapján 10x (??) GC-MS nyomanalitikai feladatok megoldásának lehetőségei

GC-MS-MS módszer optimálása: 1. Megfelelő szülő -ion kiválasztása 2.CID (collision-induced dissociation) feszültség optimálása 3.Egyéb paraméterek beállítása AGC Target Ion time Prescan Filament Isolation window Scan sebesség beállítása Multiplier offset

Célvegyületek, Duna mikroszennyezői I. Benzoesav származékok benzoic acid salicylic acid 3-OH-benzoic acid 4-OH-benzoic acid 2,5-dihydroxybenzoic acid phenylacetic a. 2- pheylpropionic a. methylparaben ethylparaben 4-OH-phenylacetic a. 3-(4-OH-phenyl)prop. a clofibric acid gemfibrozil metoprolol paracetamol Á. Sebők, A. Vasanits-Zsigrai, A. Helenkár, Gy. Záray, I. Molnár-Perl, J. Chromatogr. A 1216 (2009)

II. Egyéb gyógyszerek, műanyagipari lágyítók, hormonok fenofibrate karbamazepin propranolol koffein fenoprofen dibutyl phthalate diethylhexyl phthalate Β-estradiol 2,4-ditert.-butylphenol methotrimeprazine cholesterol

III. C 16 és C 18 zsírsavak palmitoleic acid linoleic acid oleic acid stearic acid palmitic acid

Koelúció: Ibuprofen + 4- Hidroxi-benzoesav Ibuprofen 4-Hidroxi-benzoesav Ibuprofen 4-Hidroxi-benzoesav Koelúció: Ibuprofen + 4-Hidroxi- benzoesav Ibuprofen 4-Hidroxi-benzoesav Ibuprofen 4-Hidroxi-benzoesav Ibuprofen és 4-Hidroxi-benzoesav elválasztása (66 és 45 pg injektált mennyiség esetén, standard oldatban

Visszanyerés : % (RSD% 10% alatt) kivétel: zsírsavak, 2,4 diterc butil fenol… LOQ: 0,06 ng/L -től – 26 ng/L –ig (TIC-hez képest 8-20-szoros alacsonyabb kimutatási határ) Linearítás: (1 ng/L -től – 15 µg/L -ig) R 2 :0,9914-0,9997 Analitikai teljesítmény-jellemzők: